Sind Docker-Container zustandslos?

Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Cloud-Computing-Technologie zieht die Containerisierungstechnologie als Basistechnologie von Cloud Native immer mehr Aufmerksamkeit und Nutzung auf sich. In der Containerisierungstechnologie sind Docker-Container die grundlegende Betriebsumgebung für Anwendungen und eine der am häufigsten verwendeten Containertechnologien. Allerdings gibt es unterschiedliche Meinungen und Missverständnisse darüber, ob Docker-Container „zustandslos“ sind. In diesem Artikel wird dieses Problem behandelt.

1. Das Konzept des Docker-Containers

Die Docker-Container-Technologie ist eine leichte Virtualisierungstechnologie, die die abhängige Umgebung, Konfigurationsdateien, Code und Daten einer Anwendung oder eines Dienstes packt, um ein ausführbares Image zu erstellen und das Image dann auf einem anderen Host bereitzustellen Knoten, die letztendlich einen Containerdienst bilden. Docker-Container ähneln virtuellen Maschinen, die Containerisierungstechnologie ist jedoch leichter und flexibler als die Virtualisierungstechnologie, hat eine schnellere Startzeit und ist portabler.

2. Stateless und Stateful

Im Cloud Computing hören wir oft den Begriff „stateless“. Das sogenannte „Zustandslose“ bedeutet, dass die Statusinformationen der Anwendung nicht in der Anwendung selbst, sondern in einem externen Speichergerät (z. B. einer Datenbank) gespeichert werden. Dies bedeutet, dass zwischen mehreren Instanzen einer Anwendung eine Lücke besteht Anwendungen können untereinander ausgetauscht werden, wodurch eine hohe Verfügbarkeit und horizontale Erweiterung erreicht wird. Im Vergleich zu „zustandslos“ bedeutet „zustandsbehaftet“, dass die Zustandsinformationen der Anwendung im internen oder gemeinsam genutzten Speichergerät der Anwendungsinstanz gespeichert werden, sodass mehrere Instanzen einer Anwendung nicht durcheinander ersetzt werden können, weil Ihre Statusinformationen sind anders.

3. Die „Statefulness“ von Docker-Containern

Da Docker-Container auf der Grundlage von Bildern erstellt werden, gelten Docker-Container im Allgemeinen als „stateless“, d. h. der Container selbst trägt keine Statusinformationen. Ein solcher Container kann jederzeit gelöscht und neu erstellt werden, ohne dass sich dies auf die Statusinformationen der Anwendung auswirkt. Obwohl der Docker-Container selbst zustandslos ist, können wir nicht davon ausgehen, dass die Anwendungen im Docker-Container ebenfalls zustandslos sind.

In tatsächlichen Anwendungen muss eine Anwendung in einem Docker-Container möglicherweise einige Statusinformationen lesen und schreiben, z. B. Datenbankdateien usw. Diese Daten können nicht mit dem Container verschoben werden, was bedeutet, dass die Daten in irgendeiner Form gespeichert werden müssen der Host-Maschine. Dadurch entsteht auch eine starke Kopplungsbeziehung zwischen dem Container und dem Host, wodurch der Docker-Container tatsächlich „zustandsbehaftet“ wird.

4. So lösen Sie das „Stateful“-Problem von Docker-Containern

Für das „Stateful“-Problem von Docker-Containern gibt es die folgenden zwei Lösungen:

(1) Datenvolumentechnologie: Das Datenvolumen bezieht sich auf ein bestimmtes Verzeichnis oder Datei, kann vom Host-Computer in den Docker-Container gemountet werden und die Datenfreigabe zwischen dem Host-Computer und dem Docker-Container realisieren. Auf diese Weise können wir die Zustandsinformationen, von denen die Anwendung abhängt, in das Datenvolumen einbinden, um das „zustandsbehaftete“ Problem von Docker-Containern zu lösen.

(2) Service-Orchestrierungstechnologie: Unter Service-Orchestrierungstechnologie versteht man die Verwaltung mehrerer Instanzen einer Anwendung über ein Orchestrierungstool (z. B. Kubernetes) und die Implementierung von Funktionen wie Lastausgleich und Failover zwischen diesen Instanzen. Mithilfe der Service-Orchestrierungstechnologie können wir automatisch mehrere Anwendungsinstanzen bereitstellen, um eine hohe Verfügbarkeit und horizontale Skalierbarkeit zu erreichen.

5. Zusammenfassung

Der Docker-Container selbst ist zustandslos, aber in tatsächlichen Anwendungen müssen wir die Statusinformationen der Anwendung auf dem Host-Computer speichern, was Datenvolumentechnologie oder Service-Orchestrierungstechnologie erfordert, um das Problem des Containers zu lösen „Statefulness“-Problem. Daher können wir Docker-Container nicht einfach als „zustandslos“ oder „zustandsbehaftet“ klassifizieren, sondern müssen Entscheidungen auf der Grundlage spezifischer Anwendungsszenarien treffen. Gleichzeitig müssen Sie bei der Verwendung von Docker-Containern auch die Kopplungsbeziehung zwischen Container und Host berücksichtigen, um die Betriebseffizienz und Zuverlässigkeit der Anwendung sicherzustellen.

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